銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

一.需求

??銀行內(nèi)有6個(gè)業(yè)務(wù)窗口，1?-?4號(hào)窗口為普通窗口，5號(hào)窗口為快速窗口，6號(hào)窗口為VIP窗口。

??有三種對(duì)應(yīng)類(lèi)型的客戶(hù)：VIP客戶(hù)，普通客戶(hù)，快速客戶(hù)（辦理如交水電費(fèi)、電話(huà)費(fèi)之類(lèi)業(yè)務(wù)的客戶(hù)）。

??異步隨機(jī)生成各種類(lèi)型的客戶(hù)，生成各類(lèi)型用戶(hù)的概率比例為：

????????VIP客戶(hù)?：普通客戶(hù)?：快速客戶(hù)??=??1?：6?：3。

??客戶(hù)辦理業(yè)務(wù)所需時(shí)間有最大值和最小值，在該范圍內(nèi)隨機(jī)設(shè)定每個(gè)VIP客戶(hù)以及普通客戶(hù)辦理業(yè)務(wù)所需的時(shí)間，快速客戶(hù)辦理業(yè)務(wù)所需時(shí)間為最小值（提示：辦理業(yè)務(wù)的過(guò)程可通過(guò)線(xiàn)程Sleep的方式模擬）。

??各類(lèi)型客戶(hù)在其對(duì)應(yīng)窗口按順序依次辦理業(yè)務(wù)。?

??當(dāng)VIP（6號(hào)）窗口和快速業(yè)務(wù)（5號(hào)）窗口沒(méi)有客戶(hù)等待辦理業(yè)務(wù)的時(shí)候，這兩個(gè)窗口可以處理普通客戶(hù)的業(yè)務(wù)，而一旦有對(duì)應(yīng)的客戶(hù)等待辦理業(yè)務(wù)的時(shí)候，則優(yōu)先處理對(duì)應(yīng)客戶(hù)的業(yè)務(wù)。

??隨機(jī)生成客戶(hù)時(shí)間間隔以及業(yè)務(wù)辦理時(shí)間最大值和最小值自定，可以設(shè)置。

??不要求實(shí)現(xiàn)GUI，只考慮系統(tǒng)邏輯實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)Log方式展現(xiàn)程序運(yùn)行結(jié)果。

二.面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)

有三種對(duì)應(yīng)類(lèi)型的客戶(hù)：VIP客戶(hù)，普通客戶(hù)，快速客戶(hù)?，異步隨機(jī)生成各種類(lèi)型的客戶(hù)，各類(lèi)型客戶(hù)在其對(duì)應(yīng)窗口按順序依次辦理業(yè)務(wù)?。
首先，每一個(gè)客戶(hù)其實(shí)就是由銀行的一個(gè)取號(hào)機(jī)器產(chǎn)生號(hào)碼的方式來(lái)表示的。所以，要有一個(gè)號(hào)碼管理器對(duì)象，讓這個(gè)對(duì)象不斷地產(chǎn)生號(hào)碼，就等于隨機(jī)生成了客戶(hù)。
由于有三類(lèi)客戶(hù)，每類(lèi)客戶(hù)的號(hào)碼編排都是完全獨(dú)立的，所以，系統(tǒng)一共要產(chǎn)生三個(gè)號(hào)碼管理器對(duì)象，各自管理一類(lèi)用戶(hù)的排隊(duì)號(hào)碼。這三個(gè)號(hào)碼管理器對(duì)象統(tǒng)一由一個(gè)號(hào)碼機(jī)器進(jìn)行管理，這個(gè)號(hào)碼機(jī)器在整個(gè)系統(tǒng)中始終只能有一個(gè)，所以，它要被設(shè)計(jì)成單例。
各類(lèi)型客戶(hù)在其對(duì)應(yīng)窗口按順序依次辦理業(yè)務(wù)?，準(zhǔn)確地說(shuō)，應(yīng)該是窗口依次叫號(hào)。
各個(gè)窗口怎么知道該叫哪一個(gè)號(hào)了呢？它一定是問(wèn)的相應(yīng)的號(hào)碼管理器，即服務(wù)窗口每次找號(hào)碼管理器獲取當(dāng)前要被服務(wù)的號(hào)碼。

NumberManager類(lèi) 定義一個(gè)用于存儲(chǔ)上一個(gè)客戶(hù)號(hào)碼的成員變量和用于存儲(chǔ)所有等待服務(wù)的客戶(hù)號(hào)碼的隊(duì)列集合。 定義一個(gè)產(chǎn)生新號(hào)碼的方法和獲取馬上要為之服務(wù)的號(hào)碼的方法，這兩個(gè)方法被不同的線(xiàn)程操作了相同的數(shù)據(jù)，所以，要進(jìn)行同步。

NumberMachine類(lèi) 定義三個(gè)成員變量分別指向三個(gè)NumberManager對(duì)象，分別表示普通、快速和VIP客戶(hù)的號(hào)碼管理器，定義三個(gè)對(duì)應(yīng)的方法來(lái)返回這三個(gè)NumberManager對(duì)象。 將NumberMachine類(lèi)設(shè)計(jì)成單例。

CustomerType枚舉類(lèi) 系統(tǒng)中有三種類(lèi)型的客戶(hù)，所以用定義一個(gè)枚舉類(lèi)，其中定義三個(gè)成員分別表示三種類(lèi)型的客戶(hù)。 重寫(xiě)toString方法，返回類(lèi)型的中文名稱(chēng)。這是在后面編碼時(shí)重構(gòu)出來(lái)的，剛開(kāi)始不用考慮。?

ServiceWindow類(lèi) 定義一個(gè)start方法，內(nèi)部啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程，根據(jù)服務(wù)窗口的類(lèi)別分別循環(huán)調(diào)用三個(gè)不同的方法。 定義三個(gè)方法分別對(duì)三種客戶(hù)進(jìn)行服務(wù)，為了觀察運(yùn)行效果，應(yīng)詳細(xì)打印出其中的細(xì)節(jié)信息。

?

MainClass類(lèi) 用for循環(huán)創(chuàng)建出4個(gè)普通窗口，再創(chuàng)建出1個(gè)快速窗口和一個(gè)VIP窗口。 接著再創(chuàng)建三個(gè)定時(shí)器，分別定時(shí)去創(chuàng)建新的普通客戶(hù)號(hào)碼、新的快速客戶(hù)號(hào)碼、新的VIP客戶(hù)號(hào)碼。

Constants類(lèi) 定義三個(gè)常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

//========================================================================================

三、代碼分析

package it.bank.interview;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class NumberManager {

?private Integer lastNumber = 1;

?//排隊(duì)的隊(duì)列

?private List

?

?//存

?public synchronized Integer generaterNewManager(){

? queueNumbers.add(lastNumber);

? return lastNumber++;

?}

?

?//取號(hào)碼

?public synchronized Integer fetchServiceNumber(){

? ? ? ? if(queueNumbers.size()>0){

? ? ? ? ? ? return (Integer)queueNumbers.remove(0);

? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? return null;

? ? ? ? }

?

?}

}

//========================================================================================

//要返回3個(gè)管理器

public class NumberMachine {

?

?private NumberMachine(){}

?public static NumberMachine getInstance(){

? return instance;

?}

?

?private static NumberMachine instance =new NumberMachine();

?private NumberManager commonManager = new NumberManager();

?private NumberManager expressManager = new NumberManager();

?private NumberManager vipManager = new NumberManager();

?

?

?public NumberManager getCommonManager() {

? return commonManager;

?}

?public NumberManager getExpressManager() {

? return expressManager;

?}

?public NumberManager getVipManager() {

? return vipManager;

?}

?

?

}

//========================================================================================

//系統(tǒng)中有三種類(lèi)型的客戶(hù)，所以用定義一個(gè)枚舉類(lèi)，其中定義三個(gè)成員分別表示三種類(lèi)型的客戶(hù)。

//重寫(xiě)toString方法，返回類(lèi)型的中文名稱(chēng)。這是在后面編碼時(shí)重構(gòu)出來(lái)的，剛開(kāi)始不用考慮。

public enum CustomerType {

? ? COMMON,EXPRESS,VIP;

? ? public String toString(){

? ? ? ? String name = null;

? ? ? ? switch(this){

? ? ? ? case COMMON:

? ? ? ? ? ? name = "普通";

? ? ? ? ? ? break;

? ? ? ? case EXPRESS:

? ? ? ? ? ? name = "快速";

? ? ? ? ? ? break;

? ? ? ? case VIP:

? ? ? ? ? ? name = name();

? ? ? ? ? ? break;

? ? ? ? }

? ? ? ? return name;

? ? }

}

//========================================================================================

package it.bank.interview;

//ServiceWindow類(lèi)

//定義一個(gè)start方法，內(nèi)部啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程，根據(jù)服務(wù)窗口的類(lèi)別分別循環(huán)調(diào)用三個(gè)不同的方法。

//定義三個(gè)方法分別對(duì)三種客戶(hù)進(jìn)行服務(wù)，為了觀察運(yùn)行效果，應(yīng)詳細(xì)打印出其中的細(xì)節(jié)信息。

import java.util.Random;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.logging.Logger;

?

/**

?* 沒(méi)有把VIP窗口和快速窗口做成子類(lèi)，是因?yàn)閷?shí)際業(yè)務(wù)中的普通窗口可以隨時(shí)被設(shè)置為VIP窗口和快速窗口。

?* */

public class ServiceWindow {

? ? private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");

? ? private CustomerType type = CustomerType.COMMON;

? ? private int number = 1;

?

? ? public CustomerType getType() {

? ? ? ? return type;

? ? }

?

? ? public void setType(CustomerType type) {

? ? ? ? this.type = type;

? ? }

? ? ?

? ? public void setNumber(int number){

? ? ? ? this.number = number;

? ? }

? ? ?

? ? public void start(){

? ? ? ? Executors.newSingleThreadExecutor().execute(

? ? ? ? ? ? ? ? new Runnable(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? public void run(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //下面這種寫(xiě)法的運(yùn)行效率低，最好是把while放在case下面

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? while(true){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? switch(type){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? case COMMON:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? commonService();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? case EXPRESS:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? expressService();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? case VIP:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? vipService();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? );

? ? }

? ? ?

? ? private void commonService(){

? ? ? ? String windowName = "第" + number + "號(hào)" + type + "窗口";

? ? ? ? System.out.println(windowName + "開(kāi)始獲取普通任務(wù)!");

? ? ? ? Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();

? ? ? ? if(serviceNumber != null ){

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "開(kāi)始為第" + serviceNumber + "號(hào)普通客戶(hù)服務(wù)");

? ? ? ? ? ? int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;

? ? ? ? ? ? int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;

? ? ?

? ? ? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep(serviceTime);

? ? ? ? ? ? } catch (InterruptedException e) {

? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "完成為第" + serviceNumber + "號(hào)普通客戶(hù)服務(wù)，總共耗時(shí)" + serviceTime/1000 + "秒");

? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "沒(méi)有取到普通任務(wù)，正在空閑一秒");

? ? ? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep(1000);

? ? ? ? ? ? } catch (InterruptedException e) {

? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? }

? ? ?

? ? private void expressService(){

? ? ? ? Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServiceNumber();

? ? ? ? String windowName = "第" + number + "號(hào)" + type + "窗口";

? ? ? ? System.out.println(windowName + "開(kāi)始獲取快速任務(wù)!");

? ? ? ? if(serviceNumber !=null){

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "開(kāi)始為第" + serviceNumber + "號(hào)快速客戶(hù)服務(wù)");

? ? ? ? ? ? int serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;

? ? ? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep(serviceTime);

? ? ? ? ? ? } catch (InterruptedException e) {

? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "完成為第" + serviceNumber + "號(hào)快速客戶(hù)服務(wù)，總共耗時(shí)" + serviceTime/1000 + "秒");

? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "沒(méi)有取到快速任務(wù)！");

? ? ? ? ? ? commonService();

? ? ? ? }

? ? }

? ? ?

? ? private void vipService(){

?

? ? ? ? Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();

? ? ? ? String windowName = "第" + number + "號(hào)" + type + "窗口";

? ? ? ? System.out.println(windowName + "開(kāi)始獲取VIP任務(wù)!");

? ? ? ? if(serviceNumber !=null){

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "開(kāi)始為第" + serviceNumber + "號(hào)VIP客戶(hù)服務(wù)");

? ? ? ? ? ? int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;

? ? ? ? ? ? int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;

? ? ? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep(serviceTime);

? ? ? ? ? ? } catch (InterruptedException e) {

? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "完成為第" + serviceNumber + "號(hào)VIP客戶(hù)服務(wù)，總共耗時(shí)" + serviceTime/1000 + "秒");

? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? System.out.println(windowName + "沒(méi)有取到VIP任務(wù)！");

? ? ? ? ? ? commonService();

? ? ? ? }

? ? }

}

//========================================================================================

public class Constants {

? public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！

? public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //1秒！

?

? /*每個(gè)普通窗口服務(wù)一個(gè)客戶(hù)的平均時(shí)間為5秒，一共有4個(gè)這樣的窗口，也就是說(shuō)銀行的所有普通窗口合起來(lái)

? ?* 平均1.25秒內(nèi)可以服務(wù)完一個(gè)普通客戶(hù)，再加上快速窗口和VIP窗口也可以服務(wù)普通客戶(hù)，所以，

? ?* 1秒鐘產(chǎn)生一個(gè)普通客戶(hù)比較合理，*/

? public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;

?}

//========================================================================================

package it.bank.interview;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import java.util.logging.Logger;

?

public class MainClass {

? ? ?

? ? private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");

? ? ?

?

? ? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? //產(chǎn)生4個(gè)普通窗口

? ? ? ? for(int i=1;i<5;i++){

? ? ? ? ? ? ServiceWindow window = new ServiceWindow();

? ? ? ? ? ? window.setNumber(i);

? ? ? ? ? ? window.start();

? ? ? ? }

? ? ?

? ? ? ? //產(chǎn)生1個(gè)快速窗口

? ? ? ? ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();

? ? ? ? expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);

? ? ? ? expressWindow.start();

? ? ? ? ?

? ? ? ? //產(chǎn)生1個(gè)VIP窗口

? ? ? ? ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();

? ? ? ? vipWindow.setType(CustomerType.VIP);

? ? ? ? vipWindow.start();

? ? ? ? ?

? ? ? ? //普通客戶(hù)拿號(hào)

? ? ? ? Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

? ? ? ? ? ? ? ? new Runnable(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? public void run(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generaterNewManager();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? /**

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?* 采用logger方式，無(wú)法看到直觀的運(yùn)行效果，因?yàn)閘ogger.log方法內(nèi)部并不是直接把內(nèi)容打印出出來(lái)，

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?* 而是交給內(nèi)部的一個(gè)線(xiàn)程去處理，所以，打印出來(lái)的結(jié)果在時(shí)間順序上看起來(lái)很混亂。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?*/

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //logger.info("第" + serviceNumber + "號(hào)普通客戶(hù)正在等待服務(wù)！");

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("第" + serviceNumber + "號(hào)普通客戶(hù)正在等待服務(wù)！");

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? },

? ? ? ? ? ? ? ? 0,

? ? ? ? ? ? ? ? Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,

? ? ? ? ? ? ? ? TimeUnit.SECONDS);

? ? ? ? ?

? ? ? ? //快速客戶(hù)拿號(hào)

? ? ? ? Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

? ? ? ? ? ? ? ? new Runnable(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? public void run(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generaterNewManager();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("第" + serviceNumber + "號(hào)快速客戶(hù)正在等待服務(wù)！");

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? },

? ? ? ? ? ? ? ? 0,

? ? ? ? ? ? ? ? Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2,

? ? ? ? ? ? ? ? TimeUnit.SECONDS);

? ? ? ? ?

? ? ? ? //VIP客戶(hù)拿號(hào)

? ? ? ? Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

? ? ? ? ? ? ? ? new Runnable(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? public void run(){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generaterNewManager();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("第" + serviceNumber + "號(hào)VIP客戶(hù)正在等待服務(wù)！");

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? },

? ? ? ? ? ? ? ? 0,

? ? ? ? ? ? ? ? Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,

? ? ? ? ? ? ? ? TimeUnit.SECONDS);

? ? }

}

//========================================================================================